巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面近地层湍流强度和陆面过程特征

利用巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面2013年7、10月和2014年1、4月的湍流通量资料，计算并分析了研究区近地层湍流强度，同时针对风速分量、温度、水汽和CO₂归一化标准差随稳定度的变化关系和总体输送系数等陆面过程特征进行分析。结果表明：（1）风速各分量的湍流强度均随风速的增加逐渐减小，风速处于2 m·s^-1以下时湍流发展最为旺盛。湍流强度主要由水平方向风速分量决定，垂直方向风速的作用较小，且近中性和不稳定层结利于湍流的发展。与其他地区相比，平坦且没有建筑物的沙漠地区，机械湍流较弱，湍流强度相应较小。（2）风速各分量的归一化标准差与稳定度（z/L）均满足1/3次方函数规律，其中垂直方向风速分量的拟合曲线方程较好。（3）动量输送系数C_d具有明显的夏季高、冬季低的变化状态且各月的日变化形态均呈夜间低、日间高的循环形态。热量输送系数C_h的不同月份日变化间并没有明显的排列次序，且日出日落前后具有明显的波动。不稳定层结时，C_d和C_h均随风速的增加逐渐减小；稳定层结时，C_d和C_h均随着风速的增加逐渐上升。     

自燃煤有机地球化学特征研究

通过有机地球化学研究，发现神府、焦坪、灵武三种自燃煤的ＣＨ２Ｃｌ２抽提率、族组分组成、有机地球化学参数有较大的差别。色谱曲线表现为两种类型，即单峰型和双峰型。生物标志物组合也有较大的差别。由于这种有机地球化学特征的不同，导致了自燃煤的自燃属性的不同。因而，有机地球化学方法可以用于自燃煤的研究。     

山区人为地质灾害问题与思考

人为地质灾害加剧，地质环境恶化，势必阻碍山区经济发展，产生的根源在于人类不妥当的工程经济活动。因此，解决问题的基本途径是从调整人的行为入手，以人为本，综合治理，搞好灾害防治工作，促进山区经济持续发展。     

塔克拉玛干沙漠腹地地表辐射与能量平衡

利用2013年塔克拉玛干沙漠塔中流动沙面地表辐射、土壤热通量、土壤温湿度和湍流通量观测资料,分析了沙漠腹地地表辐射和能量收支特征及闭合状况。结果表明：除潜热通量外,其余地表辐射各分量和能量平衡分量的月平均日变化结果整体均表现为标准的单峰型日循环形态,其中R_s↓与R_s↑变化同步,R_l↑、R_l↓滞后R_s↓0.5 ~ 1 h。各分量均表现出夏季高、春秋季次之、冬季低的季节波动性。干旱和极低的植被覆盖造成沙漠腹地全年潜热通量始终较为微弱,约占净辐射的2.8%,感热通量成为能量的主要消耗形式,约占净辐射的49%。偶尔的降水会刺激潜热通量突然增加。地表反照率相对较高且稳定,日变化呈早晚大、正午小的“U”型趋势,并具有明显的冬季高、夏季低的季节波动性,年均值0.28,月均值0.25~0.32。能量残差各月的日变化也均呈单峰曲线,日出后和日落前能量闭合程度最佳,并出现过闭合现象,全年夏季小,春秋季次之,冬季较大,月平均日峰值5.1~99.9 W·m^-2。土壤表层热储存是影响该地区能量平衡的重要因子之一,考虑表层土壤热存储后,地表能量闭合率达75.3%,能量闭合率夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,白天相比夜间有大幅提升。     

巴丹吉林沙漠拐子湖地表辐射与能量平衡特征

利用2013年7月、10月和2014年1月、4月巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流动沙地地表辐射、土壤热通量、土壤温湿度和湍流通量等观测资料,分析了拐子湖地区地表辐射收支和能量通量在不同季节条件下的日变化特征及能量分配和闭合状况。结果表明:地表辐射各分量和能量平衡分量的月平均日变化结果整体均表现为标准的单峰型日循环形态,受不同季节影响,日变化曲线存在显著的季节变化差异,各分量均呈7月最大、1月最小、4月大于10月, 1月和7月的R_s↓、R_s↑、R_l↑、R_l↓、R_n日均值依次为98.9 W·m^-2和614.6 W·m^-2、34.6 W·m^-2和87.3 W·m^-2、276.9 W·m^-2和494.2 W·m^-2、214.8 W·m^-2和385.0 W·m^-2、0.4 W·m^-2和128.7 W·m^-2。与塔中、肖塘等地相比,该区域具有相对较高的地表反照率,整体呈冬季高夏季低,年均0.34。1月和7月的H、LE、G₀日均值依次为4.7 W·m^-2和78.8 W·m^-2、0.3 W·m^-2和20.3 W·m^-2、2.9 W·m^-2和35.0 W·m^-2。从能量分配来看,研究区干旱的气候和极低的植被覆盖造成了各季节全天潜热通量占净辐射份额始终较小,白天以感热为能量的主要消耗形式,土壤热通量次之。此外,R_n于正午达到日峰值后逐渐减小,受辐射强迫升温的地面以感热形式对空气的热量输送却不断持续,而促使H/R_n日间始终保持明显的增长趋势。     

新疆肖塘冬季土壤呼吸特征及影响因素

采用LI-COR8150多通道土壤碳通量观测系统对塔克拉玛干沙漠北缘肖塘地区盐碱地和流沙地土壤的冬季呼吸速率、土壤温度、含水量的日变化动态进行定位连续监测,并深入分析土壤水热因子对呼吸速率的影响。结果表明:(1)肖塘地区盐碱地和流沙地的土壤呼吸速率较低,具有明显的日变化规律,并会因土壤类型的不同而有微弱差异,总体上均呈不对称"钟形"的单峰型曲线。(2)夜间及凌晨2类土壤的呼吸速率多为负值,表明该时段土壤成为碳元素的汇集区,然而在日尺度上沙漠地区仍属于碳源,但相对较为微弱。(3)盐碱地和流沙地的土壤呼吸速率与土壤表层0~5cm平均温度均具有较为一致的昼夜变化趋势,且分别存在极显著的线性和指数回归关系。温度敏感性指数Q10在2类土壤中均较小,其中盐碱地Q10相对较大。(4)土壤呼吸速率与土壤表层0~5cm平均含水量在盐碱和流沙两地昼夜变化趋势均较为一致,且存在极显著的线性关系。(5)相对于单因素影响下的一维回归方程,土壤温度和含水量对土壤呼吸速率的二维回归方程能够更好地解释土壤呼吸随时间的变化情况,且土壤温度和含水量对于土壤呼吸速率均表现出明显的时滞效应。     

氮掺杂碳材料活化过硫酸盐降解4-氯苯酚

为了进一步研究氮掺杂碳材料活化过硫酸盐降解4-氯苯酚的方法,首先以廉价易得的废弃工业糖浆作为碳源,以氨水作为氮源,利用溶胶-凝胶法合成了3种氮掺杂碳材料（NC-700,NC-800和NC-900）,并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）等技术对氮掺杂碳材料进行表征分析;然后考察了NC-800投加量、过硫酸盐（PDS）投加量和初始pH等因素对4-氯苯酚去除率的影响,并进行了电子自旋共振（ESR）和自由基淬灭实验。结果表明：3种材料均可有效活化PDS降解4-氯苯酚,其中NC-800活化PDS去除4-氯苯酚效率最高;当NC-800投加量为100 mg/L、PDS投加量为5 mmol/L时,反应30 min后,50 mg/L的4-氯苯酚的总去除率达99.10%;初始pH对4-氯苯酚去除率无明显影响;NC-800活化过硫酸盐降解4-氯苯酚遵循非自由基途径,单线态氧为降解4-氯苯酚的活性物质。循环使用实验证明NC-800具有一定的稳定性,4次循环使用后,4-氯苯酚去除率仍可达到73.80%。     

水下运载体重力辅助惯性导航系统仿真平台

重力辅助惯性导航系统(GAINS)是未来水下无源导航的重要形式之一.为了调试和验证这种新的水下导航系统,开发了水下运载体导航系统仿真平台.提出了仿真平台总体结构;描述了仿真平台中运动载体模块、惯导模块以及重力测量模块的数学模型和仿真算法;对重力匹配算法也作了相应介绍;最后对仿真平台进行了仿真联调.结果表明,该仿真平台的结构合理可靠,各子系统采用的数学模型和仿真算法正确可信.     

塔里木盆地南缘策勒绿洲荒漠大气降尘特征

为查明绿洲及周围荒漠区不同下垫面对大气降尘的影响,观测了塔里木盆地南缘策勒绿洲外部的戈壁、绿洲-沙漠过渡带,绿洲内部农田和县城的大气降尘,分析了降尘量和粒度的时空分布特征。结果表明:戈壁、过渡带、农田和县城4种下垫面年降尘量分别为554.23、761.75、1867.46g·m~(-2)和2 688.14 g·m~(-2),不同季节4种下垫面降尘量呈非线性关系,县城降尘量是农田的1.47倍,与其他下垫面差异随季节波动较大;夏季和秋季4种下垫面降尘众数粒径均为79.62μm,冬季和春季农田和县城众数粒径下降至70.96μm,戈壁冬季众数粒径增大到89.34μm,但4种下垫面降尘平均粒径、分选性、偏态和峰态无明显规律性;戈壁降尘呈明显的双峰分布,农田和县城双峰分布不明显;冬季和春季农田和县城降尘粒度分布曲线的峰值小于戈壁和过渡带,夏季和秋季4种下垫面峰值变化无规律。从降尘量和粒度的时空变化特征可以推测,植被盖度和小气候的季节变化导致不同下垫面降尘量呈非线性关系,粗糙下垫面的机械阻挡作用主要促进了小于50μm的粉尘沉降,小气候效应主要促进了20～100μm的粉尘沉降,研究结果还需更多野外实验进行验证。     

Biofilm formation under high temperature causes the commensal bacteria Bacillus cereus WPySW2 to shift from friend to foe in Neoporphyra haitanensis in vitro model

Although biofilm formation may promote growth, biofilms are not always beneficial to their hosts. The biofilm formation characteristics of Bacillus cereus WPySW2 and its changes at different temperatures were studied. Results show that B. cereus WPySW2 promoted the growth of Neoporphyra haitanensis (an economically cultivated seaweed) at 20 °C but accelerated algal rot at 28 °C. Thicker B. cereus WPySW2 biofilms covered the surface of N. haitanensis thalli at 28 °C, which hindered material exchange between the algae and surrounding environment, inhibited algal photosynthesis and respiration, and accelerated algal decay. Compared with planktonic bacteria, mature biofilm cells had lower energy consumption and metabolic levels. The biofilm metabolic characteristics of B. cereus WPySW2 changed significantly with temperature. High temperature accelerated biofilm maturation, which made it thicker and more stable, allowing the bacteria to easily adapt to environmental changes and obtain greater benefits from their host. High temperature did not affect the production or increased the abundance of toxic metabolites, indicating that the negative effects of B. cereus WPySW2 on algae were not caused by toxins. This study shows that increased temperature can transform a harmless bacterium into a detrimental one, demonstrating that temperature may change the ecological function of phycospheric bacteria by affecting their morphology and metabolism.